669

Минимальный диаметр трубопроводов для взмучивания осадка – два дюйма (50 мм).

Наивысший уровень воды в приемной резервуара принимается равным отметке лотка подводящего коллектора во избежание подпоров и отложения осадка в коллекторе.

4.2. Выбор типа решеток

Для предотвращения засорения и повреждения насосов приемный резервуар оборудуется решетками с механизированными граблями или решетками-дробилками, рассчитанными на задержание крупных примесей. Ширина прозоров в решетках принимается в зависимости от марки насоса. Если же насосная станция перека- чивает сточную жидкость непосредственно на очистные сооружения, то независимо от марки насосов принимают решетку с шириной прозоров 16 мм.

Скорость движения жидкости в прозорах решеток при максимальном притоке надлежит принимать: в прозорах механизированных решеток – 0,8–1 м/с; в прозорах решеток-дробилок – 1,2 м/с.

В насосных станциях с механизированными решетками необходимо предусмотреть установку дробилок. Кроме решеток дробилок (РД), в практике нашли применения круглые решетки-дробилки типа КРД, радиальные решетки-дробилки РРД и вертикальные решетки-дробилки типа ВРД.

Технические характеристики решеток-дробилок приведены в табл. 4.1.

22

При количестве отбросов менее 0,1 м3/сут допускается использовать решетки с ручной очисткой. Ширину прозоров решеток необходимо принимать на 10–20 мм меньше диаметров проходных сечений устанавливаемых насосов.

Объем отбросов, м3/сут, снимаемых с решеток, определяется по формуле

ãäå аîòá – количество отбросов, снимаемых с решеток, на 1 человека, л/год;

N– количество жителей в населенном пункте.

Âзависимости от ширины прозоров и пропускной способности решеток подбирается тип механизированной решетки.

При механизированных решетках следует предусматривать установку дробилок для измельчения отбросов и подачи измель- ченной массы в сточную воду перед решеткой. Для выбора типа дробилок определяется вес снимаемых с решеток отбросов:

ãäå îòá – удельный вес отбросов, равный 750 кг/м3.

При незначительном количестве отбросов (не более 300 кг/м3) принимаются дробилки молоткового типа.

При количестве отбросов до 5 т/сут допускается вывоз отбросов в герметичных контейнерах на городские полигоны или мусороперерабатывающие заводы.

4.3.Определение отметки оси насоса

Âканализационных насосных станциях отметку оси насоса определяют из условия размещения корпуса насоса под средним уровнем воды в приемном резервуаре:

23

Вычисленные отметки оси насосов должны быть проверены на обеспечение допустимой вакуумметрической высоты всасывания Нâ.äîï или допустимого кавитационного запаса hä , приведен-

ных в каталогах или паспортах насосов. Для этого сравнивают максимальную геометрическую высоту всасывания насоса при минимальном расчетном уровне воды в приемном резервуаре с максимально допустимой геометрической высотой всасывания.

Максимальную геометрическую высоту всасывания определяют как разницу отметок оси насоса zoí и минимального уровня воды в нижнем бассейне zìóâ:

Для канализационных насосных станций минимальная отметка уровня сточных вод совпадает с отметкой дна приемного резервуара:

zìóâ = zïð .

Обычно для обеспечения автоматизации канализационных насосных станций, а также для обеспечения большой надежности в работе предусматривают установку насосов под залив. С этой целью корпус насоса располагают на 0,3–0,4 м ниже отметки уровня стоков в приемном резервуаре, при котором включается в работу первая ступень (или первый насос). Эта отметка, м, вычисляется по формуле

ãäå zâê – отметка включения в работу первого насоса; zmax – отметка максимального уровня в резервуаре;

m – количество ступеней откачки.

После этого, пользуясь установочным чертежом насоса, определяют отметку оси насоса, всасывающего и напорного патрубков, фундамента и другие отметки.

24

5.ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ

ИЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ КНС

5.1.Выбор электродвигателей

Âкачестве привода центробежных канализационных насосов применяются асинхронные или синхронные электродвигатели переменного тока, имеющие постоянную нормальную частоту вращения, поэтому пересчет характеристик насосов следует производить на частоту, указанную в табл. 5.1.

Ò à á ë è ö à 5.1

Частота вращения электродвигателей

В дальнейшем, после пересчета характеристик насосов, строят совмещенный график работы насосов и трубопроводов. В случае, если режимные точки не будут соответствовать рабочей зоне насоса, его характеристики изменяют путем обточки рабочего колеса.

Как правило, заводы-изготовители поставляют насосы, укомплектованные электродвигателями. Однако следует проверить правильность комплектации. Для этого сначала определяют мощность, кВт, потребляемую насосом, по формуле

где – плотность перекачивания жидкости (для сточных вод=1050-1150 кг/м3);

Qíàñ – производительность одного насоса, м3/ñ;

Нð – расчетный напор, м, при Qíàñ;

í – КПД насоса берется из характеристики насоса для Qíàñ.

25

Мощность электродвигателя, кВт, определяется по формуле

Марка электродвигателя подбирается по мощности Näâ , числу

оборотов, типу и исполнению (горизонтальному или вертикальному). Число оборотов насоса и двигателя должно совпадать и соответствовать стандартному числу оборотов.

По возможности, следует подбирать асинхронные электродвигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором как более простые конструктивно и дешевые по стоимости.

При больших мощностях можно подбирать асинхронные электродвигатели с фазным ротором, а при мощности свыше 400 кВт – синхронные электродвигатели.

Тип электродвигателя насоса, его мощность и рабочее напряжение, частота вращения ротора приведены в прил. 3.

5.2. Выбор трансформаторов и схемы электроснабжения

Для обеспечения электроэнергией насосных агрегатов, электрифицированных задвижек и другого оборудования КНС вблизи нее или непосредственно в наземной части насосной станции размещается трансформаторная подстанция. В состав оборудования подстанции входят силовые трансформаторы, распределительные устройства высокого и низкого напряжений и ряд вспомогательных устройств.

26

Расчетная мощность силового трансформатора, кВ А, определяется по формуле

сos – коэффициент мощности, зависящий от типоразмера электродвигателя, значение которого меняется от 0,80 до 0,92;

Näîï – дополнительная мощность, кВт, используемая на освещение, работу электроприводов задвижек, дренажных насосов, механизированных грабель и других потребителей (для КНС эта величина находится в пределах 5–15 кВт).

В сумму мощностей электродвигателей не входит мощность резервных агрегатов.

Ò à á ë è ö à 5.3

Коэффициент спроса

По мощности трансформатора NÒ, кВ А, напряжению в линии электропередачи и напряжению принятых двигателей выбираются силовые трансформаторы: один рабочий, другой резервный, типы и размеры которых принимаются по прил. 4.

Силовые трансформаторы устанавливаются в отдельных помещениях, размеры которых определяются размерами трансформаторов и проходов, необходимых для осмотра, монтажа и демонтажа трансформаторов, то есть размеры помещения под трансформатор принимаются больше размера трансформатора на 0,5-0,7 м.

Для включения и выключения силовых трансформаторов, управления электродвигателями насосных агрегатов, задвижками и другим оборудованием КНС в трансформаторной подстанции или непосредственно в КНС размещаются распределительные устройства (РУ). В состав распределительных устройств входят: распределительные щиты, измерительные приборы высокого и низкого напряжений, трансформаторы тока и напряжения, масляные выключатели.

27

6.ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ

Âнасосной станции, помимо рабочих насосных агрегатов, должны также размещаться дренажные насосы и насосы для гидроуплотнения, грузоподъемное устройство и водоизмерительные приборы.

Дренажные насосы устанавливаются в машинном зале. Они используются при удалении жидкости, накапливающейся в сборном колодце в результате утечки воды через сальники рабочих насосов и задвижек, при фильтрации через стены и пол здания, ремонтах или авариях на трубопроводах внутри КНС. Подача дренажных насосов назначается в зависимости от мощности станций: для станций с подачей до 3000 м3/ñóò – 3,6 ì3/÷; äî 30000 ì3/ñóò – 14,5–18 ì3/ч; более 30000 м3/ñóò – 28,5–36 ì3/ч. Напор этих насосов принимается в пределах 10–20 м в зависимости от глубины здания, то есть определяется обычным способом – по сумме геометрической высоты и потерь напора.

Насосы гидроуплотнения предназначены для подачи воды питьевого качества с целью охлаждения валов, а также на гидравли- ческие уплотнения сальников рабочих центробежных насосов; для смыва дробленного мусора из дробилок и питания их водой, а также периодической промывки импульсных трубок дифманометров.

Подача этих насосов колеблется от 5 до 30 м3/ч в зависимости от объема расходуемой воды. Напор же диктуется требуемым напо-

ром для гидроуплотнения сальников и обычно принимается на 2–3 м выше напора, развиваемого рабочими насосами. В качестве дренажных насосов и насосов гидроуплотнения чаще всего используются самовсасывающие вихревые и центробежно-вихревые насосы марок ВС и СЦВ (один рабочий, один резервный).

На станции небольшой производительности откачка дренажных вод проводится с помощью основных насосов либо ручных насосов типа БКФ.

Грузоподъемное устройство обеспечивает монтаж и демонтаж оборудования КНС. Тип его определяется максимальным весом устанавливаемого оборудования (насоса и двигателя) и конфигурацией здания станции в плане. При весе груза до 1000 кг применяются кошка и таль по монорельсу. Кошки предназначаются для подвешивания тали и перемещения груза по подвесному пути, рельсом которого служит двутавровая балка. При весе груза до 5000 кг используются кран–балки подвесные ручные, а свыше 5000 кг – краны мостовые ручные. При подъеме груза на 6 м и

28

выше или при длине машинного зала 18 м и более, а также весе груза свыше 5000 кг применяется электрическое подъемно-транс- портное оборудование.

В качестве водоизмерительных приборов на КНС используются труба и сопло Вентури, коленоводомеры и индукционные расходомеры. Подбор их производится в зависимости от вида перека- чиваемой жидкости и ее количества, температуры и рН.

Необходимо учесть, что труба и сопло Вентури, как правило, устанавливаются в отдельном измерительном колодце (камере), расположенном за пределами здания КНС, а вторичные приборыдифманометры – на щите управления в здании КНС. Следует иметь в виду, что для любого типа водоизмерительного устройства длина прямолинейного участка до места установки расходомера должна быть в пределах (5-10) D, а за ним – не менее 5 D (D – диаметр трубопровода, на котором установлен расходомер).

7. КОМПОНОВКА ЗДАНИЯ НАСОСНОЙ СТАНЦИИ

7.1. Выбор типа здания насосной станции

Выбор типа здания насосной станции основывается на техникоэкономическом сравнении вариантов. На выбор типа здания станции оказывают влияние: мощность станции, геологические и гидрогеологические условия, тип принятых насосов, заглубление насосной станции.

Здания насосных станций, имеющих подачу до 160 тыс. м3 сут, следует принимать круглыми в плане. Надземную часть здания выполняют, как правило, прямоугольной формы. Насосные станции в большинстве случаев строятся совмещенного типа.

Станции с отдельно расположенным резервуаром целесообразно принимать при большой глубине заложения подводящего коллектора, при этом приемный резервуар устраивается на расстоянии 5–8 м от здания или перекачки сточных вод, в составе которых могут находиться ядовитые вещества.

29

7.2.Расположение насосных агрегатов

иопределение основных размеров здания насосной станции

Обычно насосные агрегаты в канализационных станциях рекомендуется располагать в один ряд, что позволяет сохранить до минимума длину всасывающих трубопроводов. Кроме того, при однорядном расположении агрегатов возможна прямолинейная трассировка всасывающих трубопроводов, что очень удобно при эксплуатации насосов.

Однорядное расположение агрегатов может быть применено в насосных станциях как совмещенных с приемным резервуаром, так и раздельного типа.

Расположение насосов ниже уровня воды в приемном резервуаре обеспечивает быстрый и простой пуск насоса.

При невозможности установки центробежных насосов под заливом для их пуска приходится устанавливать вакуум-насосы.

На станциях с глубоким заложением приточного коллектора рекомендуется принимать вертикальные центробежные насосы. При установке таких насосов становится более компактным оборудование станции, сокращается кубатура и уменьшается строительная стоимость здания. Кроме того, что особенно важно, создаются лучшие условия для работы электродвигателей, так как они располагаются наверху, в сухом помещении; улучшаются и условия работы персонала станции.

Здание насосной станции состоит из следующих помещений: машинного зала, приемного резервуара и вспомогательных помещений.

Размеры машинного зала в плане определяются размерами насосных агрегатов, трубопроводов, арматуры, фасонных частей и проходами.

Определение основных размеров здания насосной станции с вертикальными насосами показано на рис. 7.

30